[转载] 30分钟泛型教程
30分钟泛型教程
一、泛型入门:
我们先来看一个最为常见的泛型类型List<T>的定义
(真正的定义比这个要复杂的多,我这里删掉了很多东西)
[Serializable] public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T> {public T this[int index] { get; set; }public void Add(T item);public void Clear();public bool Contains(T item);public int IndexOf(T item);public bool Remove(T item);public void Sort();public T[] ToArray(); }
List后面紧跟着一个<T>表示它操作的是一个未指定的数据类型
(T代表着一个未指定的数据类型)
可以把T看作一个变量名,T代表着一个类型,
在List<T>的源代码中任何地方都能使用T
T被用作方法的参数和返回值
Add方法接收T类型的参数,ToArray方法返回一个T类型的数组
注意:
泛型参数应该以T开头,要么就叫T,要么就叫TKey、TValue之类的;
这跟接口要以I开头是一样的,这是约定。
下面来看一段使用泛型类型的代码
var a = new List<int>();a.Add(1);a.Add(2);//这是错误的,因为你已经指定了泛型类型为int,就不能在这个容器中放入其他的值//这是编译器错误,更提升了排错效率,如果是运行期错误,不知道要多么烦人a.Add("3");var item = a[2];
请注意上面代码里的注释
二、泛型的作用(1):
作为程序员,写代码时刻不忘代码重用。
代码重用可以分成很多类,其中算法重用就是非常重要的一类
假设你要为一组整型数据写一个排序算法,又要为一组浮点型数据写一个排序算法
如果没有泛型类型,你会怎么做呢?
你可能想到了方法的重载
写两个同名方法,一个方法接收整型数组,另一个方法接收浮点型的数组
但有了泛型,你就完全不必这么做,只要设计一个方法就够用了,你甚至可以用这个方法为一组字符串数据排序
三、泛型的作用(2):
假设你是一个方法的设计者,
这个方法需要有一个输入参数,但你并能确定这个输入参数的类型
那么你会怎么做呢?
有一部分人可能会马上反驳:“不可能有这种时候!”
那么我会跟你说,编程是一门经验型的工作,你的经验还不够,还没有碰到过类似的地方。
另一部分人可能考虑把这个参数的类型设置成Object的
这确实是一种可行的方案
但会造成下面两个问题
如果我给这个方法传递整形的数据
(值类型的数据都一样)
就会产生额外的装箱、拆箱操作
造成性能损耗
如果你这个方法里的处理逻辑不适用于字符串的参数
而使用者又传了一个字符串进来
编译器是不会报错的,
只有在运行期才会报错
(如果质管部门没有测出这个运行期BUG,那么不知道要造成多大的损失呢)
这就是我们常说的:类型不安全
四、泛型的示例:
像List<T>和Dictionary<TKey,TValue>之类的泛型类型我们经常用到
下面我介绍几个不常用到的泛型类型
ObservableCollection<T>
当这个集合发生改变后会有相应的事件得到通知
请看如下代码:
static void Main(string[] args) {var a = new ObservableCollection<int>();a.CollectionChanged += a_CollectionChanged; }static void a_CollectionChanged(object sender, NotifyCollectionChangedEventArgs e) {//可以通过Action来判断是什么操作触发了事件//e.Action == NotifyCollectionChangedAction.Add//可以根据以下两个属性来得到更改前和更改后的内容//e.NewItems;//e.OldItems; }
使用这个集合需要引用如下两个名称空间
using System.Collections.ObjectModel; using System.Collections.Specialized;
BlockingCollection<int>是线程安全的集合
来看看下面这段代码
var bcollec = new BlockingCollection<int>(2); //试图添加1-50 Task.Run(() => {//并行循环Parallel.For(1, 51, i =>{bcollec.Add(i);Console.WriteLine("加入:" + i);}); });Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("调用一次Take"); bcollec.Take();//等待无限长时间 Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
输出结果为:
加入:1 加入:37 调用一次Take 加入:13
BlockingCollection<int>还可以设置CompleteAdding和IsCompleted属性来拒绝加入新元素
.NET类库还提供了很多的泛型类型,在这里就不一一例举了
五、泛型的继承:
在.net中一切都继承自Object
泛型也不例外
泛型类型可以继承自其他类型
来看一下如下代码
public class MyType {public virtual string getOneStr(){return "base object Str";} } public class MyOtherType<T> : MyType {public override string getOneStr(){return typeof(T).ToString();} } class Program {static void Main(string[] args){MyType target = new MyOtherType<int>();Console.WriteLine(target.getOneStr());Console.ReadKey();} }
泛型类型MyOtherType<T>成功的重写了非泛型类型MyType的方法
如果我试图按如下方式从MyOtherType<T>类型派生子类型就会导致编译器错误
//编译期错误 public class MyThirdType : MyOtherType<T> { }
但是如果写成这种方式,就不会出错
public class MyThirdType : MyOtherType<int>{public override string getOneStr(){return "MyThirdType";}}
如果一个方法接收MyThirdType类型的参数,
那么不能将一个MyOtherType<int>的实例传递给这个方法
然而一个方法如果接收MyOtherType<int>类型的参数
却可以把MyThirdType类型的实例传递给这个方法
写成如下方式也不会出错
public class MyThirdType<T> : MyOtherType<T>{public override string getOneStr(){return typeof(T).ToString() + " from MyThirdType";}}
此中诀窍,只可意会,不可言传
六、泛型接口
.NET类库里有很多泛型的接口
比如:IEnumerator<T>、IList<T>等
这里不对这些接口做详细描述了
值说说为什么要有泛型接口。
其实泛型接口出现的原因和泛型出现的原因类似
拿IComparable这个接口来说,
此接口只描述了一个方法:
int CompareTo(object obj);
大家看到,如果是值类型的参数,势必会导致装箱和拆箱操作
同时,也不是强类型的,不能在编译期确定参数的类型
有了IComparable<T>就解决掉这个问题了
int CompareTo(T other);
七、泛型委托
委托描述方法,
泛型委托的由来和泛型接口类似
定义一个泛型委托也比较简单:
public delegate void MyAction<T>(T obj);
这个委托描述一类方法
这类方法接收T类型的参数,没有返回值
来看看使用这个委托的方法
public delegate void MyAction<T>(T obj); static void Main(string[] args) {var method = new MyAction<int>(printInt);method(3);Console.ReadKey(); } static void printInt(int i) {Console.WriteLine(i); }
由于定义委托比较繁琐
.NET类库在System名称空间,下定义了三种比较常用的泛型委托
Predicate<T>委托:
public delegate bool Predicate<T>(T obj);
这个委托描述的方法为接收一个T类型的参数,返回一个BOOL类型的值,一般用于比较方法
Action<T>委托
public delegate void Action<T>(T obj);
public delegate void Action<T1, T2>(T1 arg1, T2 arg2);
这个委托描述的方法,接收一个或多个T类型的参数(最多16个,我这里只写了两种类型的定义方式),没有返回值
Func<T>委托
public delegate TResult Func<TResult>();
public delegate TResult Func<T, TResult>(T arg);
这个委托描述的方法,接收零个或多个T类型的参数(最多16个,我这里只写了两种类型的定义方式),
与Action委托不同的是,它有一个返回值,返回值的类型为TResult类型的
关于委托的描述,您还可以看我这篇文章
30分钟LINQ教程
八、泛型方法
泛型类型中的T可以用在这个类型的任何地方
然而有些时候,我们不希望在使用类型的时候就指定T的类型
我们希望在使用这个类型的方法时,再指定T的类型
来看看如下代码:
public class MyClass{public TParam CompareTo<TParam>(TParam other){Console.WriteLine(other.ToString());return other;}}
上面的代码中MyClass并不是一个泛型类型
但这个类型中的CompareTo<TParam>()却是一个泛型方法
TParam可以用在这个方法中的任何地方。
使用泛型方法一般用如下代码就可以了:
obj.CompareTo<int>(4); obj.CompareTo<string>("ddd");
然而,你可以写的更简单一些,写成如下的方式
obj.CompareTo(2); obj.CompareTo("123");
有人会问:“这不可能,没有指定CompareTo方法的TParam类型,肯定会编译出错的”
我告诉你:不会的,编译器可以帮你完成类型推断的工作。
注意:
如果你为一个方法指定了两个泛型参数,而且这两个参数的类型都是T,
那么如果你想使用类型推断,你必须传递两个相同类型的参数给这个方法
不能一个参数用string类型,另一个用object类型,这会导致编译错误。
九、泛型约束
我们设计了一个泛型类型
很多时候,我们不希望使用者传入任意类型的参数
也就是说,我们希望“约束”一下T的类型
来看看如下代码:
public class MyClass<T> where T : IComparable<T>{public int CompareTo(T other){return 0;}}
上面的代码要求T类型必须实现了IComparable<T>接口
如你所见:泛型的约束通过关键字where来实现。
泛型方法当然也可以通过类似的方式对泛型参数进行约束
请看如下代码:
public class MyClass {public TParam CompareTo<TParam>(TParam other) where TParam:class{Console.WriteLine(other.ToString());return other;} }
上面代码中用了class关键字约束泛型参数TParam;具体稍后解释。
注意1:
如果我有一个类型也定义为MyClass<T>但没有做约束,
那么这个时候,做过约束的MyClass<T>将与没做约束的MyClass<T>冲突,编译无法通过
注意2:
当你重写一个泛型方法时,如果这个方法指定了约束
在重写这个方法时,不能再指定约束了
注意3:
虽然我上面的例子写的是接口约束,但你完全可以写一个类型,比如说BaseClass
而且,只要是继承自BaseClass的类型都可以当作T类型使用,你不要试图约束T为Object类型,编译不会通过的。(傻子才这么干)
注意4:
有两个特殊的约束:class和struct。
where T : class 约束T类型必须为引用类型
where T : struct 约束T类型必须为值类型
注意5:
如果你没有对T进行class约束,
那么你不能写这样的代码:T obj = null; 这无法通过编译,因为T有可能是值类型的。
如果你没有对T进行struct约束,也没有对T进行new约束
那么你不能写这样的代码:T obj = new T(); 这无法通过编译,因为值类型肯定有无参数构造器,而引用类型就不一定了。
如果你对T进行了new约束:where T : new(); 那么new T()就是正确的,因为new约束要求T类型有一个公共无参构造器。
注意6:
就算没有对T进行任何约束,也有一个办法来处理值类型和引用类型的问题
T temp = default(T);
如果T为引用类型,那么temp就是null;如果T为值类型,那么temp就是0;
注意7:
试图对T类型的变量进行强制转化,一般情况下会报编译期错误。
但你可以先把T转化成object再把object转化成你要的类型(一般不推荐这么做,你应该考虑把T转化成一个约束兼容的类型)
你也可以考虑用as操作符进行类型转化,这一般不会报错,但只能转化成引用类型。
关于泛型约束的内容,我在这篇文章里也有提到
30分钟linq教程
十、逆变和协变
一般情况下,我们使用泛型时,由T标记的泛型类型是不能更改的
也就是说,如下两种写法都是错误的
var a = new List<object>(); List<string> b = a; var c = new List<string>(); List<object> d = c;
注意:这里没有写强制转换,即使写了强制转换也是错误的,编译就无法通过
然而泛型提供了逆变和协变的特性,
有了这两种特性,这种转换就成为了可能。
逆变:
泛型类型T可以从基类型更改为该类的派生类型,
用in关键字标记逆变形式的类型参数,
而且这个参数一般作输入参数。
协变:
泛型类型T可以从派生类型更改为它的基类型,
用out关键字来标记协变形式的类型参数,
而且这个参数一般作为返回值
如果我们定义了一个这样的委托:
public delegate TResult MyAction<in T,out TResult>(T obj);
那么,就可以让如下代码通过编译(不用强制转换)
var a = new MyAction<object, ArgumentException>(o => new ArgumentException(o.ToString())); MyAction<string, Exception> b = a;
这就是逆变和协变的威力。
注意:
只有接口和委托的泛型类型才可以使用逆变和协变的特性
参考资料
Mgen的博客
CLR VIA C#(第三版)
修改记录:
2013.4.21完成了一半的内容
2013.4.28完成了全部内容,修改了一些错别字
2013.4.29增加了一大部分内容,修改了排版样式
2013.5.3修改了一个错别字,增加了逆变和协变的注意。
2013.5.5修改了泛型的集成小节中的“注意”环节
2013.5.6修改了泛型命名的约定那里的措辞
转载于:https://www.cnblogs.com/mandy2014/p/3534543.html
[转载] 30分钟泛型教程相关推荐
- 转载:正则表达式30分钟入门教程
正则表达式30分钟入门教程 版本:v2.21 (2007-8-3) 作者:deerchao 来源:unibetter大学生社区 转载请注明来源 目录 本文目标 如何使用本教程 正则表达式到底是什么? ...
- (转载)正则表达式30分钟入门教程
(转载)正则表达式30分钟入门教程 作者:deerchao 来源:unibetter大学生社区 转载请注明来源 什么是正则表达式? 很可能你使用过Windows/Dos下用于文件查找的通配符,也 ...
- 正则表达式30分钟入门教程(转)
分享到 一键分享 QQ空间 新浪微博 百度云收藏 人人网 腾讯微博 百度相册 开心网 腾讯朋友 百度贴吧 豆瓣网 搜狐微博 百度新首页 QQ好友 和讯微博 更多... 百度分享 首页 | 正则表达式3 ...
- 正则表达式30分钟入门教程--deerchao
原文地址:http://www.cnblogs.com/deerchao/archive/2006/08/24/zhengzhe30fengzhongjiaocheng.html 原文作者:deerc ...
- 2019-9-2-正则表达式30分钟入门教程
title author date CreateTime categories 正则表达式30分钟入门教程 lindexi 2019-09-02 12:57:38 +0800 2018-2-13 17 ...
- 【D1N910】正则表达式30分钟入门教程 (一)-学习笔记 实践
目录 一.正则表达式介绍 二.bilibili正则表达式入口 三.正则表达式入门 四.元字符表 五.字符转义 正常操作,正常分析,大家好,我是D1n910 本文学习自 正则表达式30分钟入门教程 ht ...
- 【D1N910】正则表达式30分钟入门教程 (二)-学习笔记 实践
正常操作,正常分析,大家好,我是D1n910. 本文学习自 正则表达式30分钟入门教程 http://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm 书接上文 六.重复 ...
- 正则表达式30分钟入门教程、常用正则表达式
From:http://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm 正则表达式语言 - 快速参考:https://docs.microsoft.com/en-us/d ...
- Objective-C 30分钟入门教程
Objective-C 30分钟入门教程 我第一次看OC觉得这个语言的语法有些怪异,为什么充满了@符号,[]符号,函数调用没有()这个,但是面向对象的高级语言也不外乎类,接口,多态,封装,继承等概念. ...
最新文章
- -- HTML标记大全参考手册[推荐]
- 推荐:学习自然语言处理(NLP)的学习方法和资料合集
- Android XML文件中设置字体
- cookie,session的区别和联系(补充token)
- 在栈中压入一个字符串c语言,面试题 31:栈的压入、弹出序列
- Fiddler抓包工具之Filters(过滤器)进行会话过滤
- (计算机组成原理)第二章数据的表示和运算-第二节8:数据的存储和排列
- fig,ax = plt.subplots()
- 2005.2.21 至 2005.8.8
- python 找出日期_Python-在字符串中查找日期
- 为什么线程崩溃不会导致 JVM 崩溃
- FineBI产品简介
- android 粘性控件,RecyclerView 粘性标签库: 可结合 BRVAH 使用
- 谷歌浏览器Chrome通过命令截图整个网页,screen,通过插件生成gif图片,以及通过插件进行录屏
- 罗技c270摄像头支持linux,电信局点使用罗技C270摄像头调试指导
- 微信支付服务商,可视化进件特约商户
- oracle wallet无密码认证,Oracle Wallet 无密码登录
- require.js理解
- 在线生成条形码的解决方案(39码、EAN-13)
- 谈谈游戏中的帮派设计